[实用新型]一种高效抗结渣低排放生物质锅炉

说明书

本实用新型属于锅炉设备技术领域且公开了一种高效抗结渣低排放生物质锅炉，包括锅筒、侧集箱、第一侧水冷壁管、第二侧水冷壁管、下降管、对流管、地基和平台扶梯，所述锅筒一侧设有侧集箱，所述锅筒与侧集箱之间设有第一侧水冷壁管和第二侧水冷壁管，所述锅筒一侧设有多个下降管，所述下降管与锅筒之间设有对流管，所述锅筒每侧均设有保温层炉壁，所述锅筒一侧设有构架，所述构架一侧设有链条炉排，所述锅筒一侧设有前烟箱烟道，所述锅筒另一侧设有后烟箱，所述后烟箱一侧设有烟道，所述后烟箱与烟道固定连接，所述构架顶部设有平台扶梯，所述平台扶梯一侧设有管道仪表。该种高效抗结渣生物质锅炉，结构紧凑，外形尺寸小，运行稳定、热效率高。

技术领域

本发明涉及一种锅炉，具体涉及一种高效抗结渣低排放生物质锅炉，属于锅炉技术领域。

背景技术

与煤相比，生物质具有较高的挥发分含量。农作物秸秆中的挥发分一般在 76％～86％之间，其存储了超过三分之二的热量，且一般在200～300℃时开始析出。如果此时无法提供足够的助燃空气，则未燃尽的挥发分被气流带出，形成黑烟，传统的燃煤锅炉设计方法和操作规程并不适合于农作物秸秆。

灰分含量高。由于秸秆类生物质中的灰分含量通常较高，因此，颗粒燃料的灰分沉积速度一般大大超过煤的燃烧，有的甚至超出煤炭大约一个数量级。此外，积灰中通常存在大量的K Cl等氯化物，也是需要注意的一个问题。

结渣现象严重。在秸秆生长过程中，会吸收包含了一定含量的碱金属元素(包括K、Na、Cl、S、Ca、Si、P等)，其以盐或者氧化物的形式存在于生物质机体内部或者灰分等杂质中(包括K、Na、Cl、S、Ca、Si、P等)。当秸秆类生物质固体成型燃料燃烧时达到的温度远远高于灰熔点温度范围，导致炉底的秸秆灰在 800～900℃时就开始软化，温度过高时灰分会全部或者部分发生熔化，导致结渣率较高，试验表明玉米秸秆颗粒燃料的结渣率在50％以上。这不仅影响燃烧设备的热性能，甚至会危及燃烧设备的安全。

NO_x排放量较高。生物质燃烧设备产生的NO_x主要是由燃料中的N元素氧化产生的，既来自气相燃烧也来自固定碳燃烧过程。其他NO_x可能是某些特定条件下由空气中的N元素形成的。生物质燃烧排放的最主要NO_x是NO，它在大气中会转变为NO₂。

发明内容

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种高效抗结渣低排放生物质锅炉，通过下降管和对流管，便于消除了锅筒底部的死水区，使泥渣不易沉积，锅筒高温区能得到良好冷却，预防锅筒下部鼓包，同时采用水火管布置，获得了强化传热效果，达到升温、升压快的特点，提高了锅炉的热效率，结构紧凑，外形尺寸小，运行稳定、热效率高，可以有效解决背景技术中的问题。

由于生物质燃料易挥发，挥发分主要集中在前拱下方，为了推迟点火，加大前拱角度和高度；减短炉排长度，节省锅炉本体长度；并适当提高炉膛高度，增大燃烧空间，有利于挥发分的充分燃烧。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

为解决上述问题，拟开发的生物质高效燃烧设备采取了以下的设计方案：

(1)分级配风

燃料中氮元素通过一系列基本反应过程转化为NO(>90％)和NO₂(<10％)，即燃料型反应机制。重要的基本含氮物为NH₃和HCN。然而，挥发分中也会发现大量的NO和N₂。当O₂充足时，NH₃和HCN会通过不同反应途径转化为NO。而当燃料充足时，NO将与NH₃和HCN反应生成N₂。这个机制被用作为脱硝。通过优化初级空气过量系数、温度及在炉内滞留时间，将最大限度将NH₃和HCN 转化为N₂。